パケット無線モデム。スキーム、説明

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パケット無線モデム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの場合、無線チャネルを介したデータ伝送は、ダイヤルアップまたは専用チャネル、特にセルラー通信ネットワークのチャネルを介した伝送よりも信頼性が高く、安価です。通信インフラが整備されていない状況では、データ伝送に無線設備を使用することが、通信を組織化するための唯一の合理的な選択肢であることがよくあります。無線モデムを使用した伝送ネットワークは、ほぼすべての地域に展開できます。使用するラジオ局にもよりますが、このようなネットワークは、半径数キロメートルから数百キロメートルの地域の加入者にサービスを提供できます。無線モデムは、少量の情報 (文書、証明書など) を転送する必要がある場合に非常に実用的です。

無線モデムは、特別なものが含まれているため、パケットコントローラー (TNC - ターミナルノードコントローラー) と呼ばれることがよくあります。コンピュータとデータを交換し、フレームのフォーマットを管理し、実装された多元接続方式に従って共通の無線チャネルにアクセスするコントローラ。無線モデムは、ポイントツーポイントチャネル (ダイヤルアップモデム) ではなく、多数のユーザーがいる単一の無線チャネル (マルチアクセスチャネル) で動作するように設計されています。

AX.25規格

勧告 AX.25 は、単一のパケット交換プロトコルを確立します。パケット無線ネットワークのすべてのユーザーに対して、データ交換の順序が義務付けられています。 AX.25 標準は、パケット無線ネットワーク用の X.25 標準の改訂版です。

パケット無線ネットワークの特徴は、多重アクセスモードですべてのネットワークユーザーがデータ伝送に同じ無線チャネルを使用することです。 AX.25 プロトコルは、ビジー制御による複数チャネルアクセスを提供します。すべてのネットワークユーザーは同等と見なされます。送信を開始する前に、無線モデムはチャネルが空いているかどうかを「リッスン」します。ビジー状態の場合、空くまで転送が遅延されます。別のモデムが同時に送信を開始する可能性があります。この場合、信号のオーバーラップが発生し、その結果、データが大きく歪んでしまいます。送信無線モデムは、受信無線モデムから否定応答を受信するか、タイムアウトの結果として、これについて学習します。そのような状況では、彼は転送を繰り返さなければなりません。

このような接続により、フレーム内の情報は個別のブロック - フレームの形で送信されます。基本的に、それらの形式は HDLC プロトコルに対応していますが、違いがあります。

フレームフォーマット

勧告 AX.25 によると、フレームはサービスフレームと情報フレームに分けられ、次の形式を持ちます。

FLAG	ADDRESS	連絡先	CRC-16	FLAG
01111110	14～17バイト	1バイト	2バイト	01111110

FLAG	ADDRESS	連絡先	INFORM	CRC-16	FLAG
01111110	14～17バイト	1バイト	最大 256 バイト	2バイト	1111110

フレームの開始と終了は FLAG フレームでマークされます。 <01111110> の形式の組み合わせ。これにより、干渉を背景にフレームを受信しやすくなります。 ADRES アドレスフィールドには、送信者、受信者、中継局のアドレスが含まれています。 CONT 制御フィールドは、フレームタイプ (情報またはサービス) を定義します。ネットワーク層パケットである INFORM 情報フィールドの長さは、通常、パケット無線ネットワークでは数百バイトを超えません。

AX.25 プロトコルのネットワーク (第 XNUMX) 層を実装する場合、特定のプロトコルフィールド cat が使用されます。情報フィールドの一部として機能し、オプションです。

フレームチェックフィールド (CRC-16) は、送信中にフレームのエラーを検出するように設計されています。

無線モデムの物理的な実装

通常、パケット通信局には、コンピュータ、無線モデム (TNC - コントローラ)、および VHF または HF 無線局が含まれます。

パケットラジオ

コンピュータは、既知の DTE-DCE インターフェイスの 232 つを介して無線モデムと対話します。ほとんどの場合、RS-25 インターフェイスが使用されます。コンピュータから無線モデムに送信されるデータは、送信されるコマンドまたは情報のいずれかです。最初のケースでは、コマンドがデコードされて実行され、XNUMX 番目のケースでは、AX.XNUMX プロトコルに従ってフレームが形成されます。フレームが直接送信される前に、そのビットシーケンスはゼロに戻らない NRZ-I (Non Return to ZeroInverted) の線形コードでエンコードされます。

パケット無線モデムは、モデム自体と TNC コントローラの XNUMX つのデバイスの組み合わせです。コントローラーとモデムは XNUMX つの回線で相互接続されています。モデムコントローラからチャネルビジーを通知します。通常、モデムとパケットコントローラは、構造的に同じパッケージで作成されます。

フレームを送信する前に、コントローラーは PTT 回線を介して信号を使用してモデムをオンにし、TxD 回線を介して NRZ-I コードでフレームを送信します。モデムは、受け入れられた変調方式に従って、受信した情報を変調します。変調器出力からの変調信号は、送信機の MIC 入力に供給されます。

フレームが受信されると、変調されたキャリアパルス列が無線受信機の EAR 出力から復調器の入力に到達します。復調器から、NRZ-I コードの一連のパルスの形式の受信フレームが、パケット無線モデムのコントローラに入ります。

チャネルに信号が現れると同時に、特別な検出器がモデムでアクティブになり、その出力でチャネルビジー信号が生成されます。 PTT信号は、変調器をオンにするだけでなく、送信電力を切り替える機能も実行します。

一般的な無線局によるパケット無線通信では、HFとVHFの0,3つの変調方式が用いられます。 HF では、無線チャネルで音声周波数チャネルを形成するために、単側波帯変調が使用されます。データ伝送の場合、サブキャリアの周波数変調は、3,4 ～ 200 kHz の電話チャネルの周波数帯域で使用されます。サブキャリア周波数の値は異なる場合があり、周波数共振は常に 300 Hz です。このモードでは、1850 bps の伝送速度が提供されます。ヨーロッパでは、「0」の送信には 1650 Hz、「1」の送信には XNUMX Hz の周波数が一般的に使用されています。

VHF 帯域では、1200 Hz のサブキャリア周波数共振による周波数変調を使用する場合、1000 ボーで動作することがよくあります。「0」は 1200 Hz、「1」は 2200 Hz の周波数に対応するものとします。 VHF 範囲ではあまり使用されませんが、相対位相変調 (RPM) が使用されます。この場合、2400、4800、場合によっては 9600 および 1920 ボーのボーレートが達成されます。 (私が知っている最大速度は 76800 ボーです)

出版物: cxem.net

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